Jednotka RTU monitoruje digitální a analogové parametry pole a přenáší data do hlavní stanice SCADA. Spouští software pro nastavení, který umožňuje připojit vstupní datové toky k výstupním datovým tokům, definovat komunikační protokoly a řešit problémy s instalací v terénu.
Jednotka RTU se může skládat z jedné komplexní obvodové karty, která se skládá z různých částí potřebných k provedení funkce na míru, nebo se může skládat z mnoha obvodových karet včetně procesoru nebo zpracování s komunikačním rozhraním (komunikačními rozhraními) a jednoho nebo více z následujících prvků: (AI) analogový vstup, (DI) digitální (stavový) vstup, (DO/CO) digitální (nebo řídicí relé) výstup nebo (AO) analogová výstupní karta (karty).
Jednotka RTU může být i malá řídicí jednotka procesu s malou databází pro PID, alarmování, filtrování, trendování a další funkce doplněné o některé úlohy v jazyce BASIC (programovací jazyk). Moderní RTU obvykle podporují programovací standard IEC 61131-3 pro programovatelné logické řídicí jednotky. Vzhledem k tomu, že jednotky RTU mohou být běžně nasazovány v systémech střežení potrubí a rozvodných sítí nebo v jiných těžko přístupných či extrémních prostředích (například v projektu Biosphere 2), vyžaduje se od nich, aby pracovaly v náročných podmínkách a zaváděly energeticky úsporná opatření (například vypínání modulů IO, pokud nejsou používány). Komunikuje například prostřednictvím RS485 nebo bezdrátových komunikačních linek ve vícedropové konfiguraci. V tomto typu konfigurace se jedná o vzdálenou jednotku, která shromažďuje data a provádí jednoduché řídicí úlohy. Nemá pohyblivé části a spotřebovává extrémně málo energie a často je napájena solárně.
Napájecí zdrojEdit
Součástí dodávky bude forma napájecího zdroje pro provoz ze střídavé sítě pro různé procesory, stavová smáčecí napětí a další karty rozhraní. Může se skládat z měničů střídavého proudu na stejnosměrný, pokud je provozován ze systému staničních baterií.
RTU mohou obsahovat baterii a nabíjecí obvody pro pokračování provozu v případě výpadku střídavého proudu pro kritické aplikace, kde není k dispozici staniční baterie.
Digitální (stavové) vstupyEdit
Většina RTU obsahuje vstupní sekci nebo vstupní stavové karty pro získání dvou informací o reálném stavu. Toho se obvykle dosahuje pomocí izolovaného zdroje napětí nebo proudu pro snímání polohy vzdáleného kontaktu (otevřeného nebo zavřeného) na místě RTU. Tato poloha kontaktu může představovat mnoho různých zařízení, včetně elektrických jističů, poloh kapalinových ventilů, alarmových stavů a mechanických poloh zařízení. Čítačové vstupy jsou volitelné.
Analogové vstupyUpravit
Jednotka RTU může monitorovat analogové vstupy různých typů, včetně 0-1 mA, proudové smyčky 4-20 mA, 0-10 V., ±2,5 V, ±5,0 V atd. Mnoho vstupů RTU bufferuje větší veličiny prostřednictvím převodníků, které převádějí a izolují reálné veličiny od citlivých vstupních úrovní RTU. RTU může také přijímat analogová data prostřednictvím komunikačního systému od nadřazeného nebo IED (inteligentního elektronického zařízení), které do něj posílá datové hodnoty.
RTU nebo hostitelský systém tato surová data převádí a škáluje na příslušné jednotky, jako je množství zbývající vody, stupně teploty nebo megawatty, a teprve poté je prezentuje uživateli prostřednictvím rozhraní člověk-stroj.
Digitální (řídicí reléové) výstupyEdit
RTU mohou řídit vysokoproudová kapacitní relé na desce digitálních výstupů (nebo „DO“) pro zapínání a vypínání zařízení v terénu. Deska DO spíná napětí na cívku v relé, která sepne vysokoproudé kontakty, čímž se uzavře napájecí obvod k zařízení.
Výstupy RTU mohou také spočívat v řízení citlivého logického vstupu na elektronickém PLC nebo jiném elektronickém zařízení využívajícím citlivý vstup 5 V.
Analogové výstupyEdit
Ačkoli se analogové výstupy nepoužívají tak běžně, mohou být součástí ovládání zařízení, která vyžadují různé veličiny, jako jsou grafické záznamové přístroje (pásové grafy). Souhrnné nebo zpracované datové veličiny mohou být generovány v nadřazeném systému SCADA a vyvedeny k lokálnímu nebo vzdálenému zobrazení, kdekoli je to potřeba.
Softwarové a logické řízeníEdit
Moderní jednotky RTU jsou obvykle schopny samostatně vykonávat jednoduché programy bez zapojení hostitelských počítačů systému DCS nebo SCADA, aby se zjednodušilo nasazení a zajistila redundance z bezpečnostních důvodů. Jednotka RTU v moderním vodohospodářském systému bude obvykle obsahovat kód pro změnu svého chování, když pracovníci údržby přepnou fyzické přepínače na jednotce RTU během údržby. To se provádí z bezpečnostních důvodů; špatná komunikace mezi obsluhou systému a pracovníky údržby by mohla způsobit, že obsluha systému omylem zapne napájení například vodního čerpadla při jeho výměně.
Pracovníci údržby by měli mít všechna zařízení, na kterých pracují, odpojená od napájení a uzamčená, aby nedošlo k jejich poškození a/nebo zranění.
KomunikaceEdit
Jednotka RTU může být propojena s několika hlavními stanicemi a inteligentními elektronickými zařízeními (IED) s různými komunikačními protokoly (obvykle sériovými (RS232, RS485, RS422) nebo ethernetovými). Jednotka RTU může podporovat standardní protokoly (Modbus, IEC 60870-5-101/103/104, DNP3, IEC 60870-6-ICCP, IEC 61850 atd.) pro připojení libovolného softwaru třetí strany.
Přenos dat může být iniciován z obou stran pomocí různých technik pro zajištění synchronizace s minimálním přenosem dat. Master může pravidelně dotazovat svou podřízenou jednotku (Master to RTU nebo RTU to IED) na změny dat. Změny analogových hodnot budou obvykle hlášeny pouze při změnách mimo stanovený limit od poslední přenášené hodnoty. Digitální (stavové) hodnoty dodržují podobnou techniku a vysílají pouze skupiny (bajty), když se změní jeden zahrnutý bod (bit). Jiná používaná metoda spočívá v tom, že podřízená jednotka iniciuje aktualizaci dat při předem stanovené změně analogových nebo digitálních dat. Úplný přenos dat musí být prováděn periodicky, a to oběma způsoby, aby byla zajištěna úplná synchronizace a vyloučena zastaralá data. Většina komunikačních protokolů podporuje obě metody, které může naprogramovat instalátor.
Více jednotek RTU nebo IED může sdílet komunikační linku ve vícenásobném schématu, protože jednotky jsou adresovány jednoznačně a reagují pouze na své vlastní dotazování a příkazy.
Komunikace IEDEdit
Komunikace IED přenáší data mezi RTU a IED. To může eliminovat potřebu mnoha hardwarových stavových vstupů, analogových vstupů a reléových výstupů v jednotce RTU. Komunikace se uskutečňuje pomocí měděného nebo optického vedení.
Master communicationsEdit
Master communications obvykle probíhá mezi RTU a větším řídicím systémem nebo systémem sběru dat (začleněným do většího systému). Data mohou být přenášena pomocí měděného, optického nebo radiofrekvenčního komunikačního systému.